氧化还原反应电化学基础
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一边多n个O ，加n个H 2O ，另一边加2n 个OH 中性介质：
左边多n个O ，加n个H 2O，右边加2n个OH 右边多n 个O ，加2n 个H +，左边加n 个H 2O 总之：酸中加H+和H2O；碱中加OH -和H2O； 中性溶液，左加水，右加H+或OH -
17
7、1、3、反应的特殊类型 （1）自氧化还原反应
配平原则： ① 电荷守恒：反应中氧化剂所得电子数必须等 于还原剂所失去的电子数； ② 质量守恒：根据质量守恒定律，方程式两边 各种元素的原子总数必须各自相等，各物种的 电荷数的代数和必须相等。
14
配平的步骤主要是： ①用离子式写出主要反应物和产物 (气体、纯 液体、固体和弱电解质则写分子式 )。 ②分别写出氧化剂被还原和还原剂被氧化的 半反应。 ③分别配平两个半反应方程式，等号两边的 各种元素的原子总数各自相等且电荷数相等。
3
§7-1 氧化还原反应的基本概念
参加反应的物质之间有电子转移或偏移的 一类反应称氧化还原反应。
例如
Cu 2+(aq)+Zn(s)→ Zn 2+(aq)+Cu(s) 电子得失
H2(g)+Cl2(g) → 2HCl(g)
电子偏移
CH 3CHO+O 2(g) → CH3COOH 电子偏移
氧化还原反应的基本特征是反应前、后元素
12
半反应一般都采用还原反应的形式书写，即
氧化型+ ne ?
还Βιβλιοθήκη Baidu型
任何氧化还原反应系统都是由两个电对构成 的。
氧化型 （2）+还原型（1） 氧化型（1）+还原型（2）
在氧化还原反应中，失电子与得电子，氧化 与还原，还原剂与氧化剂既是对立的，又是相 互依存的，共处于同一反应中。
13
7、1、2、氧化还原反应方程式的配平 —离 子-电子法
第七章 氧化还原反应电化学基础
1
基本内容和重点要求 § 7.1 氧化还原反应的基本概念及氧化还原 反应方程式的配平 § 7.2 电化学电池 § 7.3 电极电势 § 7.4 电极电势的应用
2
重点要求理解 能熟练地配平氧化还原方程式；掌握标准电
极电势的概念和应用以及影响电极电势的因素， 有关Nernst 方程的简单计算。
对于共价键结合的多原子分子或离子来说 ,氧 化值是指某元素的一个原子的荷电数。该荷电 数是假定把每一化学键的电子指定给电负性更 大的原子而求得的。如CO 2，C氧化值为+4，O 的氧化值为-2。
6
确定氧化数的规则
⑴ 单质中元素的氧化数为零，如：H2，O2， S8。 ⑵ 氢的氧化数一般为+1，在活泼金属氢化物 中为-1，如：NaH,CaH 2 。 ⑶ 氧的氧化数一般为-2，在过氧化物中为-1， 如H2O2 、Na2O2 ；在超氧化物中为-1/2 ，如 KO2 ； 在氧的氟化物中为+1或+2，如：OF2 、 O2F2。
15
④确定两半反应方程式得、失电子数目的最 小公倍数。将两个半反应方程式中各项分别 乘以相应的系数，使其得、失电子数目相同。 然后，将两者合并，就得到了配平的氧化还 原反应的离子方程式。有时根据需要可将其 改为分子方程式。
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H、O配平规律 酸性介质：
一边多n 个O ，加2n 个H +，另一边加n 个H 2O 碱性介质：
x=+8/3
S- 4O62 4x+(-2) ×6=-2 x=2.5
氧HO化56I 数可为I:+整7数，; 也可S- 2是O3分2 数或S2:+小数。
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氧化还原反应的特征 Cu2+ + Zn = Cu + Zn 2+
Cu氧化数：+2→0, 得电子，被还原,氧化数 降低,还原过程。Cu2+做氧化剂。
Zn氧化数：0→+2, 氧化数升高,失电子，被 氧化, 氧化过程。Zn 做还原剂。
氧化型/还原型，如Cu 2+ / Cu ，Fe2 + / Fe, H+/H2, O2/OH - .
电对中氧化数较大的物种为氧化型，电对中氧 化数较小的物种为还原型.
说明: ⑴电对不需配平
⑵氧化型或还原型物质必须是能稳定存在 的。
MnO 4-/MnO 2(√) MnO 4-/Mn 4+(×) 11
一个氧化还原电对对应一个半反应
⑷ 离子型化合物中，元素的氧化数等于该离子 所带的电荷数，如：NaCI 。
7
⑸ 共价型化合物中，共用电子对偏向于电负 性大的原子 ，两原子的形式电荷数即为它们 的氧化数，如：HCI。
⑹ 中性分子中，各元素原子氧化数的代数和 为零。复杂离子中，各元素原子氧化数的代 数和=离子的总电荷。
Fe3O4 3x+(-2)×4=0
同一物质，既是氧化剂，又是还原剂，但氧化 还原发生在不同元素的原子上。 例：2KClO 3(s) → 2KCl(s)+3O 2(g)
9
半反应: 任何氧化还原反应都是有两个“半反应”组成， 如：
Cu 2+ + Fe=Cu+Fe 2 + 是由下列两个“半反应”组成： 还原半反应：Cu 2+ + 2e=Cu 氧化半反应：Fe-2e= Fe 2 + 氧化反应和还原反应总是同时发生，相辅相成。
10
氧化还原电对:在半反应式中，同一元素的两种不 同氧化数物种组成了氧化还原电对。 用符号表示为：
的氧化数发生了改变。
4
7、1、1、氧化数（值、态） 在氧化还原反应中，电子转移引起某些原子
的价电子层结构发生变化，从而改变了这些原 子的带电状态。为了描述原子带电状态的改变， 表明元素被氧化的程度，提出了氧化态的概念。 表示元素氧化态的的数值称为元素的氧化值， 又称氧化数。
5
氧化值:
对于简单单原子离子来说,元素的氧化值与离 子所带的电荷数是一致的。如Cu 2+、Na+、Cl-、 和S2-，它们的电荷数分别为+2、+1、-1和-2， 则这些元素的氧化值依次为+2、+1、-1和-2。
H+/H2 2H++2е- →H2 Zn 2+/Zn Zn 2++2е- →Zn
? 一个电对中，氧化型的氧化能力越强，则其共 轭还原型的还原能力越弱；如还原型的还原能力 越强，则其共轭氧化型的氧化能力越弱。 如 MnO 4-/Mn 2+ 和SO42-/SO32- 在酸性介质中
MnO 4-+8H+ +5е- →Mn 2++4H2O SO42-+2H+ +2е- →SO32-+H2O 2MnO 4-+6H+ +5SO32-= 2Mn 2++5SO42- +3H2O
左边多n个O ，加n个H 2O，右边加2n个OH 右边多n 个O ，加2n 个H +，左边加n 个H 2O 总之：酸中加H+和H2O；碱中加OH -和H2O； 中性溶液，左加水，右加H+或OH -
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7、1、3、反应的特殊类型 （1）自氧化还原反应
配平原则： ① 电荷守恒：反应中氧化剂所得电子数必须等 于还原剂所失去的电子数； ② 质量守恒：根据质量守恒定律，方程式两边 各种元素的原子总数必须各自相等，各物种的 电荷数的代数和必须相等。
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配平的步骤主要是： ①用离子式写出主要反应物和产物 (气体、纯 液体、固体和弱电解质则写分子式 )。 ②分别写出氧化剂被还原和还原剂被氧化的 半反应。 ③分别配平两个半反应方程式，等号两边的 各种元素的原子总数各自相等且电荷数相等。
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§7-1 氧化还原反应的基本概念
参加反应的物质之间有电子转移或偏移的 一类反应称氧化还原反应。
例如
Cu 2+(aq)+Zn(s)→ Zn 2+(aq)+Cu(s) 电子得失
H2(g)+Cl2(g) → 2HCl(g)
电子偏移
CH 3CHO+O 2(g) → CH3COOH 电子偏移
氧化还原反应的基本特征是反应前、后元素
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半反应一般都采用还原反应的形式书写，即
氧化型+ ne ?
还Βιβλιοθήκη Baidu型
任何氧化还原反应系统都是由两个电对构成 的。
氧化型 （2）+还原型（1） 氧化型（1）+还原型（2）
在氧化还原反应中，失电子与得电子，氧化 与还原，还原剂与氧化剂既是对立的，又是相 互依存的，共处于同一反应中。
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7、1、2、氧化还原反应方程式的配平 —离 子-电子法
第七章 氧化还原反应电化学基础
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基本内容和重点要求 § 7.1 氧化还原反应的基本概念及氧化还原 反应方程式的配平 § 7.2 电化学电池 § 7.3 电极电势 § 7.4 电极电势的应用
2
重点要求理解 能熟练地配平氧化还原方程式；掌握标准电
极电势的概念和应用以及影响电极电势的因素， 有关Nernst 方程的简单计算。
对于共价键结合的多原子分子或离子来说 ,氧 化值是指某元素的一个原子的荷电数。该荷电 数是假定把每一化学键的电子指定给电负性更 大的原子而求得的。如CO 2，C氧化值为+4，O 的氧化值为-2。
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确定氧化数的规则
⑴ 单质中元素的氧化数为零，如：H2，O2， S8。 ⑵ 氢的氧化数一般为+1，在活泼金属氢化物 中为-1，如：NaH,CaH 2 。 ⑶ 氧的氧化数一般为-2，在过氧化物中为-1， 如H2O2 、Na2O2 ；在超氧化物中为-1/2 ，如 KO2 ； 在氧的氟化物中为+1或+2，如：OF2 、 O2F2。
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④确定两半反应方程式得、失电子数目的最 小公倍数。将两个半反应方程式中各项分别 乘以相应的系数，使其得、失电子数目相同。 然后，将两者合并，就得到了配平的氧化还 原反应的离子方程式。有时根据需要可将其 改为分子方程式。
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H、O配平规律 酸性介质：
一边多n 个O ，加2n 个H +，另一边加n 个H 2O 碱性介质：
x=+8/3
S- 4O62 4x+(-2) ×6=-2 x=2.5
氧HO化56I 数可为I:+整7数，; 也可S- 2是O3分2 数或S2:+小数。
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氧化还原反应的特征 Cu2+ + Zn = Cu + Zn 2+
Cu氧化数：+2→0, 得电子，被还原,氧化数 降低,还原过程。Cu2+做氧化剂。
Zn氧化数：0→+2, 氧化数升高,失电子，被 氧化, 氧化过程。Zn 做还原剂。
氧化型/还原型，如Cu 2+ / Cu ，Fe2 + / Fe, H+/H2, O2/OH - .
电对中氧化数较大的物种为氧化型，电对中氧 化数较小的物种为还原型.
说明: ⑴电对不需配平
⑵氧化型或还原型物质必须是能稳定存在 的。
MnO 4-/MnO 2(√) MnO 4-/Mn 4+(×) 11
一个氧化还原电对对应一个半反应
⑷ 离子型化合物中，元素的氧化数等于该离子 所带的电荷数，如：NaCI 。
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⑸ 共价型化合物中，共用电子对偏向于电负 性大的原子 ，两原子的形式电荷数即为它们 的氧化数，如：HCI。
⑹ 中性分子中，各元素原子氧化数的代数和 为零。复杂离子中，各元素原子氧化数的代 数和=离子的总电荷。
Fe3O4 3x+(-2)×4=0
同一物质，既是氧化剂，又是还原剂，但氧化 还原发生在不同元素的原子上。 例：2KClO 3(s) → 2KCl(s)+3O 2(g)
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半反应: 任何氧化还原反应都是有两个“半反应”组成， 如：
Cu 2+ + Fe=Cu+Fe 2 + 是由下列两个“半反应”组成： 还原半反应：Cu 2+ + 2e=Cu 氧化半反应：Fe-2e= Fe 2 + 氧化反应和还原反应总是同时发生，相辅相成。
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氧化还原电对:在半反应式中，同一元素的两种不 同氧化数物种组成了氧化还原电对。 用符号表示为：
的氧化数发生了改变。
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7、1、1、氧化数（值、态） 在氧化还原反应中，电子转移引起某些原子
的价电子层结构发生变化，从而改变了这些原 子的带电状态。为了描述原子带电状态的改变， 表明元素被氧化的程度，提出了氧化态的概念。 表示元素氧化态的的数值称为元素的氧化值， 又称氧化数。
5
氧化值:
对于简单单原子离子来说,元素的氧化值与离 子所带的电荷数是一致的。如Cu 2+、Na+、Cl-、 和S2-，它们的电荷数分别为+2、+1、-1和-2， 则这些元素的氧化值依次为+2、+1、-1和-2。
H+/H2 2H++2е- →H2 Zn 2+/Zn Zn 2++2е- →Zn
? 一个电对中，氧化型的氧化能力越强，则其共 轭还原型的还原能力越弱；如还原型的还原能力 越强，则其共轭氧化型的氧化能力越弱。 如 MnO 4-/Mn 2+ 和SO42-/SO32- 在酸性介质中
MnO 4-+8H+ +5е- →Mn 2++4H2O SO42-+2H+ +2е- →SO32-+H2O 2MnO 4-+6H+ +5SO32-= 2Mn 2++5SO42- +3H2O